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Bildverarbeitung

Bildverarbeitung – Bachelor (5. Semester), Geodäsie & Geoinformatik
Lehrveranstaltung Bildverarbeitung zu Module 62200138: Digitale Bildverarbeitung (LRT)
Dozent apl. Prof. Dr.-Ing. Norbert Haala
Vorlesung Mittwoch / wöchentlich 10:30 - 12:00 Room: M24.12
Übungen Mittwoch / wöchentlich 12:15 - 13:00 Room: M24.12
Inhalt der Lehrveranstaltung
Aufgaben und Anwendungen der digitalen Bildverarbeitung, Erfassung und Repräsentation digitaler Bilder, Bildvorverarbeitung und Bildverbesserung, geometrische Transformationen, Faltungsoperationen, Filtern digitaler Bilder im Orts- und Frequenzraum, Korrelation und Bildzuordnung, morphologische Operationen auf Binär- und Grauwertbildern
Voraussetzungen
-
Referenzen (Monographien, Journale)
Podcasts der Vorlesungen sind frei zugänglich und werden jeweils nach der Veranstaltung eingestellt. Das Passwort für das Skript wird an die Teilnehmer der Veranstaltung weitergegeben.
Prüfung
20 Min. mündlich für Bachelor Geodäsie und Geoinformatik
30 Minuten mündliche Prüfung für LRT zusammen mit Lehrveranstaltung Einführung in die projektive Geometrie

 

Vorlesungsinhalte
  • 1. Einleitung und Aufgaben der digitalen Bildverarbeitung ()
  • 2. Erfassung digitaler Bilder ()
    • 2.1. Bildaufnahme
      • 2.1.1. Bildgeometrie
      • 2.1.2. Radiometrie
      • 2.1.3. Photometrie
    • 2.2. Repräsentation von Bildern
    • 2.3. Digitalisierung
      • 2.3.1. Abtastung und Aliasing
      • 2.3.2. Quantisierung
  • 3. Bildvorverarbeitung ()
    • 3.1. Bildanalyse: das Histogramm
    • 3.2. Kontrastverbesserung durch homogene Punktoperationen
      • 3.2.1. lineare Skalierung
      • 3.2.2. Histogrammverebnung und Histogrammabgleich
    • 3.3. Inhomogene Punktoperationen
      • 3.3.1. Pan-Sharpening
  • 4. Faltung ()
    • 4.1. Definition und Eigenschaften
      • 4.1.1. Berechnung der Faltung
      • 4.1.2. Kombination und Separierung von Faltungskernen
    • 4.2. Anwendung von Faltungsoperatoren
      • 4.2.1. Glättungsoperatoren
      • 4.2.2. Kantendetektion und Ableitungsoperationen
    • 4.3. Punktextraktion
    • 4.4. Korrelation
  • 5. Filtern und Falten im Orts- und Frequenzraum ()
    • 5.1. Faltungstheorem
    • 5.2. Bewertung von Filtern im Ort- und Frequenzraum
    • 5.3. Bildkompression
    • 5.4. Bildrestauration
    • 5.5. Nichtlineare Filter
      • 5.5.1. Rangfilter
      • 5.5.2. Medianfilter
      • 5.5.3. Grauwertmorphologie
  • 6. Geometrische Bildauswertung ()
    • 6.1. Geometrische Transformationen und Interpolationsfunktionen
    • 6.2. Berechnung einer ebenen Entzerrung
    • 6.3. Korrelation zur automatischen Objektpunktbestimmung aus Vorwärtsschnitt
  • 7. Binärbildanalyse ()
    • 7.1. Binarisierung durch Schwellwertbildung
    • 7.2. Morphologische Operationen
    • 7.3. Oberflächenerfassung durch kodierten Lichtschnitt
      • 7.3.1. Dekodierung der Binärbildfolge
      • 7.3.2. 3D Punktbestimmung durch Vorwärtsschnitt

 

Vorlesung vom Titel Aufschrieb Screencast
15.10.2014 Einleitung        
22.10.2014 Aufnahme und Repräsentation digitaler Bilder        
29.10.2014 Bildvorverarbeitung und Kontrastverbesserung        
05.11.2014 Inhomogene Punktoperationen und Transformationen im Farbraum        
12.11.2014 Faltung – Definition und Anwendungen        
26.11.2014 Kantendetektion        
26.11.2014 Punktextraktion        
03.12.2014 Filter im Orts- und Frequenzraum        
10.12.2014 Bildkompression und Rangfilter        
10.12.2014 Geometrische Transformationen und Interpolationsfunktionen        
17.12.2014 Projektive Transformation mit homogenen Koordinaten        
       

 

Übungen

Übungen sind in Form von zu implementierenden MATLAB-Programmen abzugeben